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本文论述了质子交换膜的特点及其发展方向，重点阐述了全氟磺酸型质子交换膜及其在燃料电池应用中存在的问题。针对这些问题，我们对质子交换膜进行了探索性的研究。在实验中采用高能辐射技术，先将苯乙烯单体接枝到聚四氟乙烯聚合物基体上，后经氯磺酸磺化反应引入磺酸基团，合成了满足燃料电池性能要求的质子交换膜。 我们对辐射接枝反应中的各个因素如：单体浓度、辐射剂量率、辐射剂量以及反应时间进行了研究分析，结果表明：单体浓度和剂量率是反应的两个主要影响因素，它们对反应速率的影响指数分别为1.1662和0.4269；反应的动力学方程为：Rg∝K[D]0.4269[M]1.1662；认为接枝反应是一竞争反应，单体的均聚反应和在聚合物上的接枝反应同时存在，单体浓度的高低决定着竞争反应的方向；辐射接枝反应是从聚合物表面开始的，随着溶剂的溶胀和单体的扩散最后在整个膜体中形成接枝产物。 对磺化膜的研究分析表明：膜的性能参数如离子交换容量、吸水率、水合系数、形体稳定性、导电性能、化学与热稳定性等依赖于膜中苯乙烯含量，且接枝苯乙烯相互间的位阻效应对膜性能影响很大；膜的性能可与Nafion膜相比较；质子在膜中的传导遵循“似液体”质子传导机理；电渗析与扩散作用使膜保持水平衡。 采用辐射接枝法合成质子交换膜材料，在性能上可完全满足质子交换膜燃料电池的要求，同时又能降低膜成本，认为该法用于合成质子交换膜材料是成功的。